화학변화와 질량의 관계 1. 여러 가지 화학 변화에 서의 질량 변화 1. 여러 가지 화학 변화에 서의 질량 변화 1. 여러 가지 화학 변화에 서의 질량 변화 1. 여러 가지 화학 변화에 서의 질량 변화 2. 질량 보존의 법칙 2. 질량 보존의 법칙 2. 질량 보존의 법칙 2. 질량 보존의 법칙

2 학 습 목 표학 습 목 표학 습 목 표학 습 목 표 학 습 목 표학 습 목 표학 습 목 표학 습 목 표 화학 변화에서 질량이 보존되는지 확인하는 방법을 설명할 수 있다. 화학 변화에서 질량이 보존되는지 확인하는 방법을 설명할 수 있다. 화학 변화가 일어날 때 질량이 보존됨을 설명할 수 있다. 화학 변화가 일어날 때 질량이 보존됨을 설명할 수 있다. 질량 보존의 법칙을 모형으로 설명할 수 있다. 질량 보존의 법칙을 모형으로 설명할 수 있다. 화학 변화에서 질량이 보존되는지 확인하는 방법을 설명할 수 있다. 화학 변화에서 질량이 보존되는지 확인하는 방법을 설명할 수 있다. 화학 변화가 일어날 때 질량이 보존됨을 설명할 수 있다. 화학 변화가 일어날 때 질량이 보존됨을 설명할 수 있다. 질량 보존의 법칙을 모형으로 설명할 수 있다. 질량 보존의 법칙을 모형으로 설명할 수 있다.

3 1. 여러 가지 화학 변화에서의 질량 변화 (1) 앙금 생성 반응에서의 질량 변화 - 염화칼슘수용액 + 탄산나트륨 수용액 → 탄산칼슘 ( 흰색 앙금 ) + 염화나트륨 - CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓+ 2NaCl

4 - 반응전과 후에 원자가 새로 생기거나 소모되지 않으므로 - 반응물질의 총질량과 생성물질의 총질량은 변화가 없다.

5 - 염화나트륨 + 질산은 → 염화은 ( 흰색앙금 ) + 질산나트륨 - NaCl + AgNO 3 → AgCl↓ NaNO 3 모형으로 나타낸 앙금 생성 반응의 질량 보존 모형으로 나타낸 앙금 생성 반응의 질량 보존

6 (4) 기체가 발생하는 반응에 서의 질량 변화 - 탄산칼슘과 묽은 염산의 반응에서 총 질량의 변화는 용기의 조건에 따라 다름 - CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑

7 - 반응 물질의 총질량과 생성 물질의 총질량은 같다. 반응 용기가 닫혀 있을 때 반응 용기가 닫혀 있을 때 - 생성 물질인 이산화탄소 기체가 공기 중으로 빠져 나가므로 - 질량이 감소함 반응 용기가 열려 있을 때 반응 용기가 열려 있을 때

8 (2) 열분해가 일어날 때의 질량 변화 - 푸른색 황산구리를 가열하면 열분해되어 흰색의 무수 황산구리와 물을 생성 - 반응 전후의 원자의 종류와 수는 일정 황산구리의 열분해 황산구리의 열분해

9 - 열분해 반응이 밀폐된 곳에서 일어나면 그 질량은 일정하게 보존됨

10 (3) 연소 반응에서의 질량 변화 - 어떤 물질이 산소와 반응하여 새로운 물질로 변하면서 열과 빛을 내는 화학 변화 - 예 : 에탄올 + 산소 → 물 + 이산화탄소 + 빛 · 열 연 소 연 소 연 소 연 소

11 - 연소 후 생성된 기체 ( 이산화탄소, 수증기 ) 가 공기 중으로 흩어지면 - 연소 후 질량이 감소함 - 예 : 나무의 연소, 알코올의 연소 등 기체가 발생하는 연소 기체가 발생하는 연소

12 - 산소와 결합한 금속 산화물이 고체 상태로 남게되므로 - 결합한 산소의 양만큼 질량이 증가함 - 예 : 철 ( 강철솜 ) + 산소 → 산화철 + 빛 · 열 금속의 연소 금속의 연소

13 - 밀폐된 그릇에서 물질을 연소시킬 때, 반응 전과 후의 질량은 같다. 밀폐된 그릇에서의 연소 밀폐된 그릇에서의 연소

14 2. 질량보존의 법칙 (1) 질량 보존의 법칙 년, 프랑스의 라부아지에가 제안 - “ 반응 물질의 총질량은 생성 물질의 총질량과 같다. ”

15 (2) 질량보존의 법칙이 성립하는 이유 - 화학변화가 일어나 성질이 다른 물질이 되는 것은 입자들의 결합 상태가 변한 것일 뿐 - 입자들의 수가 늘어나거나 줄어드는 것은 아니기 때문 - 닫힌 계에서는 화학 반응 전과 후의 질량이 보존된다.

16 수고 했습니다. 이상으로 수고 했습니다. 이상으로 화학변화와 를 마칩니다. 질량의 관계 를 마칩니다. 수고 했습니다. 이상으로 수고 했습니다. 이상으로 화학변화와 를 마칩니다. 질량의 관계 를 마칩니다.

17 앙금 생성 반응에서의 질량 변화 실험

18 모형으로 나타낸 앙금 생성반응

19 나무의 연소 ( 연소후 질량은 어떻게 되었을까 ?)

20 나무의 질량변화 모형

21 강철솜의 연소 ( 연소후 질량은 어떻게 되었을까 ?)

22 강철솜의 질량변화 모형

23 밀폐된 용기에서의 강철솜의 연소와 질량 보존

24 기체가 발생하는 반응 ( 달걀 껍데기 속의 탄산칼슘이 묽은 염산과 반응하여 이산화탄소 기체가 발생함 )

25 모형으로 나타낸 기체 발생 반응

26 닫힌 계에서의 반응

27 열린 계에서의 반응

28 질량보존의 법칙 ( 입자들의 결합 상태가 변한 것 뿐 )

29 화학 변화에서 질량 보존의 비유

30 처음 로봇의 질량과 변신 후 로봇의 질량은 어떠한가 ?

31 다음 그림은 묽은 황산과 수산화바륨 수용액을 반응시키기 전과 두 용액을 섞어서 반응시킨 후 질량을 측정하는 실험을 나타낸 것이다. 이 반응에서 질량은 어떻게 되는가 ? 다음 그림은 묽은 황산과 수산화바륨 수용액을 반응시키기 전과 두 용액을 섞어서 반응시킨 후 질량을 측정하는 실험을 나타낸 것이다. 이 반응에서 질량은 어떻게 되는가 ?

32

33 앙금이 생성되는 화학 반응에서 반응 전과 후의 물질의 총질량은 같다. 질량은 보존된다.

34 다음 그림과 같이 질량이 같은 강철솜이 막대 저울의 양쪽에 수평을 이루고 매달려 있다. 오른쪽의 강철솜을 가열하여 충분히 연소시킨 후 저울의 변화를 쓰시오.

35

36 강철솜을 공기 중에서 연소시키면 산소와 결합하여 산화철이 되므로 질량이 증가한다. 연소시킨 강철솜이 매달려 있는 막대 저울의 팔이 아래로 기울어진다

37 다음 그림은 에탄올을 연소시킬 때 생성되는 물질을 알아보기 위한 실험을 나타낸 것이다. ( 가 ) 푸른색 염화코발트 종이와 ( 나 ) 석회수의 변화를 쓰시오.

38

39 에탄올이 연소하면 물과 이산화탄소가 생성된다. 물은 푸른색 염화코발트 종이를 붉게 변화시키며, 이산화탄소는 석회수를 뿌옇게 흐려지게 한다. 염화코발트 종이가 붉게 변하고, 석 회수가 뿌옇게 흐려진다

40 다음 그림과 같이 강철솜 A, B 를 막대 저울의 양쪽에 매달아 수평을 이루게 한 후 강철솜 B 를 토치로 충분히 가열한 후 토치를 치웠다. 이 실험에 관한 보기의 설명 중 옳은 것을 모두 골라라. ( 단, 연소시 강철솜의 손실은 전혀 없다고 가정한다.)

41

42 가. 가열하는 동안 시간이 지나도 저울은 계속 수평을 유지한다. 나. 강철솜 B 에서는 산소와 결합하는 반응이 일어난다. 다. 연소 후 생긴 물질은 강철솜과는 성질이 다른 새로운 물질이다. 라. 연소 생성물에 묽은 염산을 가하면 수소 기체가 발생한다.

43 강철솜 B 는 산소와 결합하여 산화철을 생성하므로 결합한 산소의 양만큼 질량이 증가하여 저울은 강철솜 B 쪽으로 기운다. 또한 화학 변화에 의해 생성된 산화철은 강철솜과는 달리 묽은 염산과 반응하지 않는다. 나, 다

44 다음 그림과 같이 일정량의 마그네슘 리본을 가열하여 연소시킨 후 연소 생성물인 재의 질량을 측정하였다. 마그네슘 리본과 연소 생성물인 재의 질량을 비교하고, 그 이유를 간략히 서술하여라.

45

46 마그네슘이 탈 때 공기 중의 산소와 결합하였으므로 결합한 산소의 양만큼 질량이 증가한다. 마그네슘 리본 < 연소 생성물

47 다음 그림 ( 가 ) 는 탄산칼슘과 염산을 밀폐된 병 속에서 반응시키기 전후의 질량을 비교해 보려고 하는 실험 장치를 나타낸 것이고, 그림 ( 다 ) 는 반응시킨 후의 병을 똑바로 놓고 병의 뚜껑을 열어서 질량을 비교하려고 하는 실험 장치를 나타낸 것이다. 다음 중 ( 가 )~( 다 ) 의 질량의 크기를 바르게 비교한 것은 ?

48

49 ① ( 가 ) > ( 나 ) > ( 다 ) ② ( 가 ) = ( 나 ) > ( 다 ) ③ ( 가 ) = ( 나 ) = ( 다 ) ④ ( 가 ) < ( 나 ) = ( 다 ) ⑤ ( 가 ) = ( 나 ) < ( 다 )

50 화학 반응 전후의 반응 물질의 총질량은 생성 물질의 총질량과 같으므로 ( 가 ) = ( 나 ) 이고, ( 다 ) 처럼 뚜껑을 열었을 때는 이산화탄소가 밖으로 빠져나가므로 질량이 감소하게 된다. ②

51 다음 그림과 같이 마개가 없는 플라스틱병에 73g 의 염산과 100g 의 탄산칼슘을 넣고 반응시켰더니 반응 후 전체의 질량이 129g 이 되었다. 공기 중으로 날아간 이산화탄소의 질량은 몇 g 인가 ?

52

53 반응 전 질량 = 173g, 반응 후 질량 = 129g 이고, 반응 전과 후의 질량 차이가 이산화탄소의 질량이다. 44g

54 다음 물질의 변화 중 밀폐된 용기에서만 질량 보존이 성립하는 화학 변화는 ?

55 ① 에탄올을 연소시켰다. ② 소금을 물에 녹였더니 소금물이 되었다. ③ 얼음이 녹아 물이 되었다. ④ 드라이아이스가 승화되었다. ⑤ 철과 황의 혼합물을 가열하였더니 황화철이 되었다.

56 질량이 보존됨을 알아보려면 반응 물질과 생성 물질이 빠져나가지 않도록 하여야 한다. 따라서 에탄올의 연소와 같이 기체가 발생하는 화학 반응은 밀폐된 용기에서 실시해야 한다. 상태변화는 화학반응이 아니다. ①

57 다음 중 반응 전과 후의 질량을 비교했을 때 반응 후에 질량이 증가하는 것은 ?

58 ① 물 9g 을 전기 분해할 때 ② 구리 가루 4g 을 도가니에 넣고 가열할 때 ③ 철가루 7g 과 황가루 4g 을 섞어 가열할 때 ④ 탄산칼슘 2g 에 묽은 염산 5g 을 반응시킬 때 ⑤ 탄산수소나트륨 10g 을 시험관에 넣고 가열할 때

59 구리 가루를 도가니에 넣고 가열하면 구리가 산소와 결합하여 산화구리 ( Ⅱ ) 가 되므로 질량이 증가한다. ②

60 다음 중 화학 반응에서 질량 보존의 법칙이 성립하는 이유를 설명한 내용으로 가장 알맞은 것은 ?

61 ① 물질을 이루는 원자의 종류와 수는 변하지 않으므로 ② 물질을 이루는 분자의 종류와 수는 변하지 않으므로 ③ 반응 후 새로운 분자가 생성되므로 ④ 반응 후 새로운 원자가 생성되므로 ⑤ 줄어든 질량만큼 산소가 결합하므로

62 물질의 변화시 원자들의 종류와 수는 변하지 않으므로 질량은 달라지지 않는다. 따라서 화학 반응을 일으키기 전후의 질량의 변화는 없다. ①

63 질량 보존의 법칙에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은 ?

64 ① 밀폐된 용기에서 기체가 발생하는 화학 반응에서도 성립한다. ② 질량 보존의 법칙은 물리 변화에서도 성립한다. ③ 프랑스의 과학자 라부아지에가 발표하였다. ④ 수소 2g 과 산소 16g 이 반응하면 물 18g 이 생긴다.

65 ⑤ 물질을 혼합하여 혼합물을 만들 때는 성립하지 않는다.

66 질량 보존의 법칙은 혼합물과 화합물을 만들 때 모두 성립한다. ⑤